双分支水平井裸眼分段压裂施工方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910719047.6 (22)申请日 2019.08.05 (71)申请人 中国石油集团长城钻探工程有限公 司 地址 124010 辽宁省盘锦市兴隆台区石油 大街96号 (72)发明人 李虎余雷白冬青尚宪飞 邓旭陈振刚严仁田胡靖 赵云孔栋梁吴宁赵展 廖晨宇张鹏周阳王晓军 王键白洋李林李进杨雅惠 张增辉 (74)专利代理机构 盘锦辽河专利代理有限责任 公司 21106 代理人 王艳飞 (51)Int.Cl. E21B 43/26(2006.01) E21B 33/128(2。

2、006.01) E21B 33/129(2006.01) (54)发明名称 一种双分支水平井裸眼分段压裂施工方法 (57)摘要 本发明涉及油田钻完井技术领域， 特别涉及 一种双分支水平井裸眼分段压裂施工方法。 该方 法步骤如下： 首先完钻主井眼， 利用尾管悬挂器 下入主井眼裸眼分段压裂完井工具， 下入分支井 开窗系统与尾管悬挂器实现回接， 并且完成开窗 施工及分支井眼钻进； 利用分支井完井窗口悬挂 器对分支井眼下入分支井眼裸眼分段压裂完井 工具， 完成主井眼、 分支井眼窗口贯通。 本发明实 现了在四级分支井基础上， 高效实施分支井压 裂， 可实现不重复搬运钻机， 连续完成主、 分支井 眼压裂施。

3、工， 提高钻完井施工效率、 降低建井成 本， 减小井控风险， 进一步扩宽分支井应用领域。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 110374570 A 2019.10.25 CN 110374570 A 1.一种双分支水平井裸眼分段压裂施工方法， 其特征在于： 该方法步骤如下： 首先完钻 主井眼， 利用尾管悬挂器(1)下入主井眼裸眼分段压裂完井工具(2)， 下入分支井开窗系统 与尾管悬挂器(1)实现回接， 并且完成开窗施工及分支井眼钻进； 利用分支井完井窗口悬挂 器(4)对分支井眼下入分支井眼裸眼分段压裂完井工具(5)， 完成主井眼、 分支井眼窗口贯 通； 主井眼下入压裂回接管柱， 压裂。

4、回接管柱下端的3度弯回接密封插头(9)首先与主井眼 裸眼分段压裂完井工具(2)的主井眼压裂回接密封短节(7)形成回接密封， 对主井眼实施压 裂； 主井眼压裂结束后， 利用电缆将主井眼安全封堵工具下至主井眼尾管悬挂器(1)以下， 电缆通电使主井眼安全封堵工具坐挂， 实现主井眼压力封隔， 主井眼安全封堵工具设计溶 解时间为n天， 上提压裂回接管柱至窗口上部并重入至分支井眼， 压裂回接管柱下端的3度 弯回接密封插头(9)与分支井眼裸眼分段压裂完井工具(5)的分支井眼压裂回接密封短节 (8)形成回接密封后对分支井眼实施压裂； 分支井眼返排、 放喷后打开压裂回接管柱的合采 滑套(11)， 此时主井眼安全。

5、封堵工具在设定的时间内溶解， 主井眼生产通道打开， 最终实现 主井眼、 分支井眼合采； 其中上述压裂回接管柱包括设置在下端的3度弯回接密封插头(9)， 3度弯回接密封插 头(9)、 封隔器(10)、 合采滑套(11)、 水力锚(12)通过油管依次连接， 3度弯回接密封插头(9) 前端设计为笔尖状光管， 3度弯回接密封插头(9)具有3度弯曲挠度； 其中上述主井眼裸眼分段压裂完井工具(2)包括设置在上端的主井眼压裂回接密封短 节(7)， 分支井眼裸眼分段压裂完井工具(5)包括设置上端的分支井眼压裂回接密封短节 (8)， 主井眼压裂回接密封短节(7)与分支井眼压裂回接密封短节(8)结构相同， 主井眼。

6、压裂 回接密封短节(7)包括短节主体， 短节主体内部预置硫化橡胶， 主井眼压裂回接密封短节 (7)、 分支井眼压裂回接密封短节(8)与压裂回接管柱对接均形成密封。 2.按照权利要求1所述的双分支水平井裸眼分段压裂施工方法， 其特征在于： 所述主井 眼安全封堵工具设计溶解时间为10天。 3.按照权利要求1所述的双分支水平井裸眼分段压裂施工方法， 其特征在于： 所述主井 眼压裂结束后， 利用电缆将主井眼安全封堵工具下至主井眼尾管悬挂器(1)以下5米处。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110374570 A 2 一种双分支水平井裸眼分段压裂施工方法 技术领域： 0001 本发明涉及油田钻完井技术。

7、领域， 特别涉及一种双分支水平井裸眼分段压裂施工 方法。 背景技术： 0002 目前国内四级分支井技术已趋于成熟， 应用在常规油气田开发中起到了单井多 产， 降本增效的作用。 但由于四级分支井技术在窗口承压、 水利密封性能上的不足， 限制了 其与压裂改造技术的综合应用， 因此极大限制了分支井技术在非常规油气资源开发中的应 用。 国外分支井技术在四级完井的基础上通过使用各种不同功能的封隔器、 液控滑套等专 用工具， 实现了窗口压力封隔， 完成了四级双分支井分段压裂改造， 但工艺复杂、 成本高。 国 内近几年在四级分支井的基础上也完成了四级分支井压裂， 但施工工艺复杂， 首先完钻主 井眼， 搬离钻。

8、机对主井眼进行压裂， 然后利用堵塞器封堵主井眼； 再用钻机完钻分支井井 眼， 其中多次倒换钻机、 压裂设备和拆装井口设备， 导致施工成本高、 作业效率低。 发明内容： 0003 本发明要解决的技术问题是提供一种双分支水平井裸眼分段压裂施工方法， 该方 法实现了在四级分支井基础上， 高效实施分支井压裂， 可实现不重复搬运钻机， 连续完成 主、 分支井眼压裂施工， 提高钻完井施工效率、 降低建井成本， 减小井控风险， 进一步扩宽分 支井应用领域。 克服了现有四级分支井压裂施工工艺复杂， 多次倒换钻机、 压裂设备和拆装 井口设备， 导致施工成本高、 作业效率低的不足。 0004 本发明所采取的技术方。

9、案是： 一种双分支水平井裸眼分段压裂施工方法， 该方法 步骤如下： 首先完钻主井眼， 利用尾管悬挂器下入主井眼裸眼分段压裂完井工具， 下入分支 井开窗系统与尾管悬挂器实现回接， 并且完成开窗施工及分支井眼钻进； 利用分支井完井 窗口悬挂器对分支井眼下入分支井眼裸眼分段压裂完井工具， 完成主井眼、 分支井眼窗口 贯通； 主井眼下入压裂回接管柱， 压裂回接管柱下端的3度弯回接密封插头首先与主井眼裸 眼分段压裂完井工具的主井眼压裂回接密封短节形成回接密封， 对主井眼实施压裂； 0005 主井眼压裂结束后， 利用电缆将主井眼安全封堵工具下至主井眼尾管悬挂器以 下， 电缆通电使主井眼安全封堵工具坐挂， 。

10、实现主井眼压力封隔， 主井眼安全封堵工具设计 溶解时间为n天， 上提压裂回接管柱至窗口上部并重入至分支井眼， 压裂回接管柱下端的3 度弯回接密封插头与分支井眼裸眼分段压裂完井工具的分支井眼压裂回接密封短节形成 回接密封后对分支井眼实施压裂； 分支井眼返排、 放喷后打开压裂回接管柱的合采滑套， 此 时主井眼安全封堵工具在设定的时间内溶解， 主井眼生产通道打开， 最终实现主井眼、 分支 井眼合采； 0006 其中上述压裂回接管柱包括设置在下端的3度弯回接密封插头， 3度弯回接密封插 头、 封隔器、 合采滑套、 水力锚通过油管依次连接， 3度弯回接密封插头前端设计为笔尖状光 管， 3度弯回接密封插头。

11、具有3度弯曲挠度； 说明书 1/3 页 3 CN 110374570 A 3 0007 其中上述主井眼裸眼分段压裂完井工具包括设置在上端的主井眼压裂回接密封 短节， 分支井眼裸眼分段压裂完井工具包括设置上端的分支井眼压裂回接密封短节， 主井 眼压裂回接密封短节与分支井眼压裂回接密封短节结构相同， 主井眼压裂回接密封短节包 括短节主体， 短节主体内部预置硫化橡胶， 主井眼压裂回接密封短节、 分支井眼压裂回接密 封短节与压裂回接管柱对接均形成密封。 0008 主井眼安全封堵工具设计溶解时间为10天。 0009 主井眼压裂结束后， 利用电缆将主井眼安全封堵工具下至主井眼尾管悬挂器以下 5米处。 00。

12、10 本发明的有益效果是： 本发明在主、 分支井眼完钻后， 通过主井眼压裂管柱的回 接， 可避免压裂时窗口处承压问题； 并且在主井眼压裂后， 投放主井眼安全封堵工具实现主 井眼压力封隔， 在不更换井口井控安全设备的条件下， 上提压裂回接管柱对分支井眼实施 压裂， 节约了钻机搬运和更换井口井控设备的时间， 实现了主、 分支井眼连续压裂施工， 解 决了常规分支井压裂多次搬运钻机、 倒换压裂车组的难题， 大大降低了建井成本， 扩宽了分 支井应用领域。 附图说明： 0011 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。 0012 图1为四级分支井完井井身结构示意图。 0013 图2为压裂回接。

13、密封示意图。 0014 图3为3度弯回接密封插头的结构示意图。 0015 图4为主井眼压裂回接密封短节的结构示意图。 0016 图5为压裂回接管柱的结构示意图。 0017 图6为主井眼安全封堵工具的结构示意图。 具体实施方式： 0018 如图1所示， 一种双分支水平井裸眼分段压裂施工方法， 该方法步骤如下： 首先完 钻主井眼， 利用尾管悬挂器1下入主井眼裸眼分段压裂完井工具2， 下入分支井开窗系统与 尾管悬挂器1实现回接， 并且完成开窗施工及分支井眼钻进； 利用分支井完井窗口悬挂器4 对分支井眼下入分支井眼裸眼分段压裂完井工具5， 完成主井眼、 分支井眼窗口贯通； 主井 眼下入压裂回接管柱， 。

14、压裂回接管柱下端的3度弯回接密封插头9首先与主井眼裸眼分段压 裂完井工具2的主井眼压裂回接密封短节7形成回接密封， 如图2所示， 对主井眼实施压裂； 0019 主井眼压裂结束后， 利用电缆将主井眼安全封堵工具下至主井眼尾管悬挂器1以 下， 电缆通电使主井眼安全封堵工具坐挂， 实现主井眼压力封隔， 主井眼安全封堵工具设计 溶解时间为n天， 上提压裂回接管柱至窗口上部并重入至分支井眼， 压裂回接管柱下端的3 度弯回接密封插头9与分支井眼裸眼分段压裂完井工具5的分支井眼压裂回接密封短节8形 成回接密封后对分支井眼实施压裂； 分支井眼返排、 放喷后打开压裂回接管柱的合采滑套 11， 此时主井眼安全封堵。

15、工具在设定的时间内溶解， 主井眼生产通道打开， 最终实现主井 眼、 分支井眼合采； 0020 如图5所示， 其中上述压裂回接管柱包括设置在下端的3度弯回接密封插头9， 3度 说明书 2/3 页 4 CN 110374570 A 4 弯回接密封插头9、 封隔器10、 合采滑套11、 水力锚12通过油管依次连接， 封隔器10用于封隔 油管与套管环空， 防止裸眼封隔器失效， 压力溢出； 合采滑套11利用钢丝绳套开启， 可实现 主、 分支井眼油气合采； 水力锚12水力打压即可胀封将油管锚定在套管内壁， 防止管柱上 窜， 3度弯回接密封插头9前端设计为笔尖状光管， 便于插入压裂回接密封短节， 形成回接密。

16、 封， 3度弯回接密封插头9具有3度弯曲挠度， 如图3所示； 0021 其中上述主井眼裸眼分段压裂完井工具2包括设置在上端的主井眼压裂回接密封 短节7， 分支井眼裸眼分段压裂完井工具5包括设置上端的分支井眼压裂回接密封短节8， 主 井眼压裂回接密封短节7与分支井眼压裂回接密封短节8结构相同， 主井眼压裂回接密封短 节7包括短节主体， 短节主体内部预置硫化橡胶， 如图4所示， 主井眼压裂回接密封短节7、 分 支井眼压裂回接密封短节8与压裂回接管柱对接均形成密封， 承压100MPa。 0022 主井眼安全封堵工具设计溶解时间为10天。 0023 主井眼压裂结束后， 利用电缆将主井眼安全封堵工具下至。

17、主井眼尾管悬挂器1以 下5米处。 0024 附图1中， 主井眼完钻后使用尾管悬挂器1下入主井眼裸眼分段压裂完井工具2， 开 窗定位基准平台3与尾管悬挂器1回接， 分支井眼完钻后使用窗口悬挂器4下入分支井眼裸 眼分段压裂完井工具5， 窗口处由空心定向斜向器6与窗口悬挂器4相互配合、 搭建形成机械 支撑， 并且实现主、 分支井眼相互贯通、 可重入。 0025 附图6， 主井眼安全封堵工具， 可承压100MPa， 其主要作用是封堵主井眼， 使其与分 支井眼完全隔离。 主井眼安全封堵工具主要由卡瓦锚定机构13、 胶筒密封机构14和坐封机 构15组成， 工作原理是： 用电缆将工具下入到预定深度， 地面给。

18、电缆通电启动坐封机构15中 微型电控马达， 利用轴向齿轮将电控马达的周向旋转转换成轴向运动， 整个坐封机构的中 心轴带动卡瓦锚定斜面轴向运动， 卡瓦外撑坐挂的同时挤压胶筒实现胶筒膨胀坐封。 工具 材质使用镁铝合金， 胶筒为可溶橡胶， 在特定的液体中浸泡可完全溶解， 并且溶解时间可 控。 0026 可以理解的是， 以上关于本发明的具体描述， 仅用于说明本发明而并非受限于本 发明实施例所描述的技术方案， 本领域的普通技术人员应当理解， 仍然可以对本发明进行 修改或等同替换， 以达到相同的技术效果； 只要满足使用需要， 都在本发明的保护范围之 内。 说明书 3/3 页 5 CN 110374570 A 5 图1 说明书附图 1/3 页 6 CN 110374570 A 6 图2 图3 图4 图5 说明书附图 2/3 页 7 CN 110374570 A 7 图6 说明书附图 3/3 页 8 CN 110374570 A 8 。